KR20180089932A - 충돌방지 로봇청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇청소기 본체 내측에 배치된 제어부를 통해 청소바닥을 주행하면서 바닥에 떨어진 오물을 흡입하며, 진행 중에 장애물과의 충돌 시 이를 흡수하는 범퍼가 상기 로봇청소기 본체의 전면에 안착된 로봇청소기에 있어서, 상기 로봇청소기 본체의 내측에서 제어부와 연동되어 로봇청소기의 충돌시 이를 감지하는 광전스위치와; 상기 로봇청소기 본체의 전방에 안착되는 범퍼의 상면에 단차진 안착부와, 상기 안착부에 안착되어 로봇청소기가 충돌시 상기 광전스위치를 차단하여 로봇청소기의 방향을 전환시키도록 전방으로 돌출된 충돌스위치로 구성된 것을 특징으로 하여,
로봇청소기의 충돌시 이를 감지하는 광전스위치의 투과광량을 차단하면서 로봇청소기의 방향이 전환되어 자동으로 청소를 할 수 있고, 종래에 사용되던 복잡한 구조의 마이크로 스위치를 대치하여 매우 간편하게 조립할 수 있고, 배선이 불필요하여 수명 향상과 부품비용을 대폭 감소시킬 수 있고, 로봇청소기 본체의 전방에 안착되는 범퍼의 상면에 충돌스위치를 안착시켜 로봇청소기가 충돌시 상기 광전스위치의 광원을 차단하여 전환시켜 편리하게 청소할 수 있는 효과가 있다.

Description

충돌방지 로봇청소기{A Robot cleaner protected collision}

본 발명은 충돌방지 로봇청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로봇청소기의 충돌시 이를 감지하는 광전스위치의 투과광량을 차단하면서 로봇청소기의 방향이 전환되어 자동으로 청소를 할 수 있고, 종래에 사용되던 복잡한 구조의 마이크로 스위치를 대치하여 매우 간편하게 조립할 수 있고, 배선이 불필요하여 수명 향상과 부품비용을 대폭 감소시킬 수 있고, 로봇청소기 본체의 전방에 충돌스위치를 안착시켜 로봇청소기가 충돌시 상기 광전스위치의 광원을 차단하여 전환시켜 편리하게 청소할 수 있고, 구조가 콤팩트하여 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 충돌방지 로봇청소기에 관한 것이다.

일반적으로, 로봇 청소기는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소하고자 하는 영역을 자동으로 청소하는 장치이다.

이와 같은 로봇청소기는 적외선 센서 등을 통해 청소영역 내에 설치된 가구, 사무용품, 벽과 같은 장애물까지의 거리를 감지하고, 감지된 정보를 이용하여 장애물과 충돌이 발생되지 않도록 주행하면서 청소영역을 청소하게 된다.

현재 개발되고 있는 로봇청소기는 무접촉센서를 이용한 것으로, 적외선센서와 초음파센서가 주로 사용하고 있다.

상기 적외선센서를 채택한 로봇청소기는 검출된 신호를 통해 좌표값을 연산하고, 장애물을 감지하게 되면 제어부에 미리 입력된 프로그램에 따라 우회하거나, 작동을 멈추고 소정시간 경과 후 재설정 및 재작동을 하게 된다.

이와 같이 적외선 센서를 채택한 로봇청소기는 벽이나 책상 등과 같은 장애물이 발견되면 장애물을 피하여 우회할 경우, 장애물과 충돌하지 않도록 프로그램되어 있기 때문에 장애물 근처까지 접근하지 않고 그대로 장애물을 피해서 이동하기 때문에 청소범위가 협소해지는 문제점이 있었다.

더욱이 작동을 멈춰야 하는 경우에는 청소시간이 지연될 수밖에 없는 문제점을 갖게 되며, 적외선센서는 주위환경에 영향을 받기 때문에 직사광선에 영향을 받게 되어 정확한 데이타의 계측이 어렵게 되며, 또 다른 적외선 신호와의 간섭이 발생하면 오작동을 일으키게 되는 문제가 있었다.

그리고 초음파센서를 채택한 로봇청소기도 상기한 적외선센서가 가지고 있는 문제점과 대동소이한 문제점이 있으며, 특히 소음이 많은 곳에서는 음파로서 위치 및 거리를 측정하는 초음파센서도 여러 가지의 음파에 의해 간섭이 발생하므로 원활한 센싱이 어려운 문제를 안고 있었다.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 등록특허공보 제1349208호에 게재된 바와 같이, 청소기 본체 내측에 배치된 제어부를 통해 피청소면을 주행하면서 피청소면의 오물을 흡입하며, 진행 중에 장애물과의 충돌 시 상기 청소기 본체의 충돌부분을 감지하도록 청소기 전방의 범퍼부 내측에 충돌을 감지하기 위한 다수의 접점부가 배열된 접촉센싱 기능을 갖는 로봇청소기로서, 상기 범퍼부 내측에는 상기 청소기 본체가 장애물과 충돌 후에 상기 범퍼부의 충돌부분에 대하여 복원력을 증진시키기 위한 복원력 증진부재를 포함하며, 상기 복원력 증진부재는 상기 다수의 접점부에 대응하는 부분이 상기 청소기 본체의 외측방향으로 엠보싱 처리된 것을 특징으로 하는 로봇청소기가 공개되었다.

이와 같은, 상기 종래의 로봇청소기는 청소구역 주행 시 충돌하는 장애물의 충돌방향을 센싱하여, 이 충돌위치에 발생하는 접촉신호를 로봇청소기 상의 발생위치와 각도를 연산하여 로봇청소기가 장애물이 위치한 방향으로 중복이동하지 않도록 제어하여 원활한 자율이동을 행할 수 있는 이점을 가지고 있다.

그러나, 상기 종래의 로봇청소기는 범버 내측에 다수의 접촉신호가 구비되어 이를 감지하는 다수의 접촉스위치로 인하여 선로 구조가 매우 복잡할 뿐만 아니라 다수의 접촉스위치로 인하여 오작동이 발생될 수 있는 문제점이 있었으며, 많은 부품으로 생산성이 저하되어 가격이 상승되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 로봇청소기의 충돌시 이를 감지하는 광전스위치의 투과광량을 차단하면서 로봇청소기의 방향이 전환되어 자동으로 청소를 할 수 있고, 종래에 사용되던 복잡한 구조의 마이크로 스위치를 대치하여 매우 간편하게 조립할 수 있고, 배선이 불필요하여 수명 향상과 부품비용을 대폭 감소시킬 수 있고, 로봇청소기 본체의 전방에 안착되는 범퍼의 상면에 충돌스위치를 안착시켜 로봇청소기가 충돌시 상기 광전스위치의 광원을 차단하여 전환시켜 편리하게 청소할 수 있는 충돌방지 로봇청소기를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 충돌방지 로봇청소기는, 로봇청소기 본체 내측에 배치된 제어부를 통해 청소바닥을 주행하면서 바닥에 떨어진 오물을 흡입하며, 진행 중에 장애물과의 충돌 시 이를 흡수하는 범퍼가 상기 로봇청소기 본체의 전면에 안착된 로봇청소기에 있어서, 상기 로봇청소기 본체의 내측에서 제어부와 연동되어 로봇청소기의 충돌시 이를 감지하는 광전스위치와; 상기 로봇청소기 본체의 전방에 안착되는 범퍼의 상면에 단차진 안착부와, 상기 안착부에 안착되어 로봇청소기가 충돌시 상기 광전스위치를 차단하여 로봇청소기의 방향을 전환시키도록 전방으로 돌출된 충돌스위치로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 충돌스위치는 범퍼의 상면에 안착부에 안착되는 바형상의 스위치몸체와, 상기 스위치몸체의 전면 양측으로 돌출되어 로봇청소기의 충동시 충돌스위치를 후진시키는 전방충돌돌출부와, 상기 스위치몸체의 일측에 관통된 힌지공와, 상기 힌지공에 안착되어 충돌시 상기 스위치몸체를 탄력적으로 회전시키는 탄성힌지부와, 상기 스위치몸체의 후방으로 돌출되어 충돌시 상기 광전스위치의 투과광량을 차단하는 차단막으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 탄성힌지부는 상기 충돌스위치의 안착공에 삽입되는 삽입볼트와, 상기 삽입볼트에 안착되어 상기 충돌스위치를 탄성적으로 복원시키는 복원스프링과, 상기 삽입볼트를 범퍼에 고정시키도록 내측에 나사가 형성된 고정너트로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 광전스위치는 정해진 거리에서 투과광량을 감지하여 로봇청소기의 방향이 전환되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이, 본 발명의 충돌방지 로봇청소기의 효과는 다음과 같다.

첫째, 로봇청소기 본체의 내측에서 제어부와 연동되는 광전스위치를 구비함으로써 로봇청소기의 충돌시 이를 감지하는 광전스위치의 투과광량을 차단하면서 로봇청소기의 방향이 전환되어 자동으로 청소를 할 수 있고, 종래에 사용되던 복잡한 구조의 마이크로 스위치를 대치하여 매우 간편하게 조립할 수 있고, 배선이 불필요하여 수명 향상과 부품비용을 대폭 감소시킬 수 있고,

둘째, 로봇청소기 본체의 전방에 안착되는 범퍼의 상면에 충돌스위치를 안착시킴으로써 로봇청소기가 충돌시 상기 광전스위치의 광원을 차단하여 로봇청소기의 방향을 전환시켜 편리하게 청소할 수 있고, 구조가 간단하여 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 충돌방지 로봇청소기를 나타낸 개요도.
도 2는 본 발명에 따른 충돌방지 로봇청소기의 일부분해도.
도 3은 본 발명에 따른 충돌스위치를 나타낸 개요도.

이하에서는, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 충돌방지 로봇청소기는, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 로봇청소기 본체(1) 내측에 배치된 제어부(2)를 통해 청소바닥을 주행하면서 바닥에 떨어진 오물을 흡입하며, 진행 중에 장애물과의 충돌 시 이를 흡수하는 범퍼(4)가 상기 로봇청소기 본체(1)의 전면에 안착된 로봇청소기로서, 로봇청소기의 충돌시 이를 감지하는 광전스위치(10)와, 범퍼(4)의 상면에 단차진 안착부(20)와, 로봇청소기의 방향을 전환시키도록 전방으로 돌출된 충돌스위치(30)로 구성된다.

즉, 상기 광전스위치(10)는 로봇청소기 본체(1)의 내측에서 제어부(2)와 연동되어 로봇청소기의 충돌시 이를 감지하며, 정해진 거리에서 투과광량을 감지하여 제어부(2)를 통하여 로봇청소기의 방향이 전환되도록 형성된다.

상기 안착부(20)는 로봇청소기 본체(1)의 전방에 안착되는 범퍼(4)의 상면에 단차지도록 형성되고, 그 양측에 절개되어 충돌스위치(30)가 안착된다.

상기 충돌스위치(30)는 안착부(10)에 안착되어 로봇청소기가 충돌시 상기 광전스위치(10)를 차단하여 로봇청소기의 방향을 전환시키도록 전방으로 돌출된다.

즉, 도 3에서, 상기 충돌스위치(30)는 범퍼(4)의 상면에 안착부(10)에 안착되는 바형상의 스위치몸체(31)와, 상기 스위치몸체(31)의 전면 양측으로 돌출되어 로봇청소기의 충동시 충돌스위치(30)를 후진시키는 전방충돌돌출부(32)와, 상기 스위치몸체(31)의 일측에 관통된 힌지공(33)와, 상기 힌지공(33)에 안착되어 충돌시 상기 스위치몸체(31)를 탄력적으로 회전시키는 탄성힌지부(34)와, 상기 스위치몸체(31)의 후방으로 돌출되어 충돌시 상기 광전스위치(10)의 투과광량을 차단하는 차단막(35)으로 구성된다.

도 2에서, 상기 탄성힌지부(34)는 상기 충돌스위치(30)의 안착공(33)에 삽입되는 삽입볼트(34a)와, 상기 삽입볼트(34a)에 안착되어 상기 충돌스위치(30)를 탄성적으로 복원시키는 복원스프링(34b)과, 상기 삽입볼트(34a)를 범퍼(4)에 고정시키도록 내측에 나사가 형성된 고정너트(34c)로 구성된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 충돌방지 로봇청소기의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 충돌방지 로봇청소기는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 로봇청소기 본체(1) 내측에 배치된 제어부(2)를 통해 청소바닥을 주행하면서 바닥에 떨어진 오물을 흡입하며, 진행 중에 장애물과의 충돌 시 이를 흡수하는 범퍼(4)가 상기 로봇청소기 본체(1)의 전면에 안착된 로봇청소기로서, 상기 범퍼(4)의 내측에 안착부(20)가 요입되고, 상기 안착부(20)에 전방으로 돌출된 충돌스위치(30)가 구비되어 장애물과 충돌시 충격을 방지하게 되며, 충돌시 상기 충돌스위치(30)가 회전되면서 제어부(2)와 연동되는 광전스위치(10)의 광원을 차단하여 로봇청소기의 방향이 전환되어 용이하게 자동으로 청소할 수 있게 된다.

즉, 상기 광전스위치(10)는 로봇청소기 본체(1)의 내측에서 제어부(2)와 연동되어 로봇청소기의 충돌시 이를 감지하며, 충돌시 광전스위치(10)가 회전되면서 투과광량을 차단하여 제어부(2)를 통하여 로봇청소기의 방향이 전환되어 자동으로 청소를 할 수 있고, 종래에 사용되던 복잡한 구조의 마이크로 스위치를 대치하여 매우 간편하게 조립할 수 있고, 배선이 불필요하여 수명 향상과 부품비용을 대폭 감소시킬 수 있게 된다.

상기 안착부(20)는 로봇청소기 본체(1)의 전방에 안착되는 범퍼(4)의 상면에 단차지도록 형성되고, 그 양측에 절개되어 충돌스위치(30)를 안착시킬 수 있다.

상기 충돌스위치(30)는 상기 안착부(10)에 안착되어 로봇청소기가 충돌시 상기 광전스위치(10)를 차단함으로써 로봇청소기의 방향을 전환시켜 편리하게 청소할 수 있고, 구조가 간단하여 생산성을 대폭 향상시킬 수 있다.

즉, 도 3에서, 상기 충돌스위치(30)는 범퍼(4)의 상면에 안착부(10)에 안착되는 바형상의 스위치몸체(31)의 전면 양측에는 전방충돌돌출부(32)가 돌출된 되어 로봇청소기의 충동시 충돌스위치(30)를 회전시키게 되고, 상기 스위치몸체(31)의 일측에 관통된 힌지공(33)에는 탄성힌지부(34)가 안착되어 충돌시 상기 스위치몸체(31)를 탄력적으로 회전시키게 되고, 상기 스위치몸체(31)의 후방에는 광전스위치(10)의 투과광량을 차단하는 차단막(35)이 돌출되어 충돌시 청소기가 물리적인 충돌이 없이 방향을 전환할 수 있게 된다.

한편, 상기 탄성힌지부(34)는 상기 충돌스위치(30)의 안착공(33)에 삽입되는 삽입볼트(34a)에 복원스프링(34b)이 안착되어 상기 충돌스위치(30)를 탄성적으로 복원시키게 되어 용이하게 자동으로 청소할 수 있게 된다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 이러한 실시예는 종래의 공지 기술과 단순히 조합 적용한 변형예는 물론 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 용이하게 변경하여 이용할 수 있는 모든 기술들은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.

1 : 로봇청소기 본체
2 : 제어부 4 : 범퍼
10 : 광전스위치 20 : 안착부
30 : 충돌스위치 31 : 스위치몸체
32 : 전방충돌돌출부 33 : 힌지부
34 : 탄성힌지부 34a: 삽입볼트
34b: 복귀스프링 34c: 고정너트

Claims (4)

1. 로봇청소기 본체(1) 내측에 배치된 제어부(2)를 통해 청소바닥을 주행하면서 바닥에 떨어진 오물을 흡입하며, 진행 중에 장애물과의 충돌 시 이를 흡수하는 범퍼(4)가 상기 로봇청소기 본체(1)의 전면에 안착된 로봇청소기에 있어서,
   상기 로봇청소기 본체(1)의 내측에서 제어부(2)와 연동되어 로봇청소기의 충돌시 이를 감지하는 광전스위치(10)와;
   상기 로봇청소기 본체(1)의 전방에 안착되는 범퍼(4)의 상면에 단차진 안착부(20)와,
   상기 안착부(10)에 안착되어 로봇청소기가 충돌시 상기 광전스위치(10)를 차단하여 로봇청소기의 방향을 전환시키도록 전방으로 돌출된 충돌스위치(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 충돌스위치(30)는 범퍼(4)의 상면에 안착부(10)에 안착되는 바형상의 스위치몸체(31)와, 상기 스위치몸체(31)의 전면 양측으로 돌출되어 로봇청소기의 충동시 충돌스위치(30)를 후진시키는 전방충돌돌출부(32)와, 상기 스위치몸체(31)의 일측에 관통된 힌지공(33)와, 상기 힌지공(33)에 안착되어 충돌시 상기 스위치몸체(31)를 탄력적으로 회전시키는 탄성힌지부(34)와, 상기 스위치몸체(31)의 후방으로 돌출되어 충돌시 상기 광전스위치(10)의 투과광량을 차단하는 차단막(35)으로 구성된 것을 특징으로 하는 충돌방지 로봇청소기.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 탄성힌지부(34)는 상기 충돌스위치(30)의 안착공(33)에 삽입되는 삽입볼트(34a)와, 상기 삽입볼트(34a)에 안착되어 상기 충돌스위치(30)를 탄성적으로 복원시키는 복원스프링(34b)과, 상기 삽입볼트(34a)를 범퍼(4)에 고정시키도록 내측에 나사가 형성된 고정너트(34c)로 구성된 것을 특징으로 하는 충돌방지 로봇청소기.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 광전스위치(10)는 정해진 거리에서 투과광량을 감지하여 로봇청소기의 방향이 전환되도록 형성된 것을 특징으로 하는 충돌방지 로봇청소기.

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